第9章 模块与包-【千锋教育】Python快乐编程基础入门

第9章 模块与包 包的概念 包的发布 包的安装 小案例 模块的概念 模块的导入 内置标准模块 自定义模块 1 模块的概念 模块的导入 内置标准模块 自定义模块 包的概念 包的发布 包的安装 小案例 目 录 CATALOUGUE 初心至善 匠心育人 01 02 04 05 03 06 07 08 2 理解模块与包的概念 掌握包的发布与安装 掌握模块的导入 掌握自定义模块 学 习 目 标 LEARNING OBJECTIVES 初心至善 匠心育人 9.1 模块的概念 模块是一个保存了Python代码的文件，其中可以包含变量、函数或类的定义，也可以包含其他各种Python语句。使用模块有以下3方面的优势。 （1）模块提高了代码的可维护性。在程序开发过程中，随着程序功能的增多，在一个文件中的代码会越来越长，从而造成程序不易维护，此时可以把相关功能的代码分配到一个模块里，从而使代码更易懂、更易维护。 （2）模块提高了代码的可重用性。在应用程序开发中，经常需要处理时间，此时不必在每个程序中写入时间的处理函数，只需导入time模块即可。 （3）模块避免了函数名和变量名冲突。由于相同名字的函数和变量可以分别存在于不同模块中，在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突(此处不考虑导包情况)。 初心至善 匠心育人 9.1 模块的概念 在Python中，模块可以分为3类，具体如下所示： 内置标准模块（标准库）——Python自带的模块，如sys、os等。 自定义模块——用户为了实现某个功能自己编写的模块。 第三方模块——其他人已经编写好的模块。 一个Python程序可由若干模块构成，一个模块中可以使用其他模块的变量、函数和类等，如图所示。 在图中， a.py是一个顶层模块（又称主模块），其中使用了自定义模块b.py和内置标准模块，b.py也使用了内置标准模块。 初心至善 匠心育人 9.1 模块的概念 接下来简单演示模块的使用，如例所示。 在例中，程序使用math模板中的sqrt()函数可以很方便地计算出9的算术平方根。 初心至善 匠心育人 9.2 模块的导入 模块需要先导入，然后才能使用其中的变量或函数。在Python中使用关键字import导入某个模块，其语法格式如下： 其中，import用于导入整个模块，可用as为导入的模块指定一个别名。使用import导入模块后，模块中的对象均以“模块名（别名）.对象名称”的方式来引用。 接下来演示import关键字导入模块，如例所示。 在例中，第1行为math模块指定别名m，第2行一次导入多个模块。 初心至善 匠心育人 9.2 模块的导入 此外，若只想导入模块中的某个对象，则可以使用from导入模块中的指定对象，其语法格式如下： 注意使用from导入的对象可以直接使用，不需要使用模块名作为限定符，如例所示。 在例中，第1行通过from关键字从math模块中导入sqrt()函数，然后再通过as关键字为sqrt()函数指定别名st。 import与from导入模块各有特点，使用import导入模块时比较简单，使用from导入模块时需列出想要导入的对象名，但无论哪种导入方式，模块只能一次导入。另外，注意模块整体导入的开销是比较大的。 初心至善 匠心育人 9.3 内置标准模块 初心至善 匠心育人 9.3 内置标准模块 Python标准库中包括了许多模块，从Python语言自身特定的类型到一些只用于少数程序的模块，本节主要介绍基础阶段常见的内置标准模块。 初心至善 匠心育人 9.3 内置标准模块 9.3.1 sys模块 sys模块是Python标准库中最常用的模块之一。通过它可以获取命令行参数，从而实现从程序外部向程序内部传递参数的功能，也可以获取程序路径和当前系统平台等信息。 接下来演示通过sys模块获取命令行参数，如例所示。 在例中，注意执行程序时，需要开启终端模式（在PyCharm中，选择View->Tool Windows->View->Terminal选项即可）。从程序运行结果可以看出，在命令行中输入了3个参数，分别为'9-4.py'、 'xiaoqian'、'666'。 初心至善 匠心育人 9.3 内置标准模块 9.3.1 sys模块 在导入模块时，用户省略了模块文件的路径和扩展名，但Python解释器可以找到对应的文件，这是因为Python解释器会按特定的路径来搜索模块文件，用户可以通过sys.path获取搜索模块的路径，如例所示。 在例中，第2行通过print()函数打印出搜索模块路径。sys.path通常由4部分组成，具体如下所示： 程序的当前目录（可用os模块中的getcwd()函数查看当前目录名称）。 操作系统的环境变量PYTHONPATH中包含的目录（如果存在）。 Pytho